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JP2002331475A - 設定作業域内に工具を位置決めする装置 - Google Patents

設定作業域内に工具を位置決めする装置

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JP2002331475A
JP2002331475A JP2002067986A JP2002067986A JP2002331475A JP 2002331475 A JP2002331475 A JP 2002331475A JP 2002067986 A JP2002067986 A JP 2002067986A JP 2002067986 A JP2002067986 A JP 2002067986A JP 2002331475 A JP2002331475 A JP 2002331475A
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guide
rotary stroke
tool
axis
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ミュラー ロター
Sven Soetebier
ゼーテビーア スフェン
Juergen Hesselbach
ヘッセルバッハ ユルゲン
Holger Schulz
シュルツ ホルガー
Uwe Waeckerle
ヴェッケルレ ウーヴェ
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Siemens Corp
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    • B23Q7/03—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of endless chain conveyors
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
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  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元座標系における位置決め及び１つの軸
線を中心とする角度調整を付加的な構成群なしに果たす
ことができ、しかも運動質量をできるだけ小さくする一
方、構造域に対して作業域をできるだけ大きくする。 【解決手段】 支持構造１２が、第３座標軸Ｚの方向に
対して夫々平行な第１のジョイント軸１３及び第２のジ
ョイント軸１４を中心として可動に案内キャリッジ５，
６に連結されておりかつ２本の連結リンク１５，１６か
ら成っており、両連結リンクが、第１及び第２のジョイ
ント軸に対して平行な第３のジョイント軸１７によって
互いに連結されており、前記第３のジョイント軸に対し
て共軸に前記支持構造が、工具を支持する回転ストロー
クスピンドル１８を備え、該回転ストロークスピンドル
が、第３座標軸の方向に直線的に調整可能でありかつこ
の直線的調整とは無関係に前記第３のジョイント軸を中
心として回転角度φだけ調整可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１に発明の
上位概念として規定したように、互いに平行に第１の座
標方向に延在していて夫々１つの案内キャリッジを長手
方向に移動調整可能に支承した２本の案内が設けられて
おり、前記の両案内キャリッジが、工具を支持して第２
の座標方向にも前記工具の運動を可能にする支持構造に
よって連結されている形式の、設定作業域内に工具を位
置決めする装置に関する。
【０００２】なお本明細書で云う「工具」とは、最も一
般的な意味合いで解することができ、設定位置において
機械式又は非機械式の機能を果たすのに適したあらゆる
エレメント、例えばグラブ或いはセンサを表わすものと
する。
【０００３】
【従来の技術】原則として二次元的な位置決め系は、Ｔ
形構造又はＨ形構造として実現される。その場合１つの
門形架構は１つのモータ又は２つのモータによってＸ軸
方向に動かされ、かつ該門形架構上に可動配置されてい
て工具を支持するキャリッジは、別のモータによってＹ
軸方向で位置決めされる。その場合比較的大きな質量が
動かされねばならない。達成できる加速は比較的小さい
ので、このような位置決め系の作業速度は当然比較的小
さくなる。
【０００４】プリント配線基板に構成素子を自動的に実
装する場合に、例えば実装ヘッドの形の工具は大きな速
度で作業域全体にわたって運動する必要がある。しかし
前述の形式の位置決め系は、より高い生産速度を得よう
とする要望をもはや満たすことができない。
【０００５】Ｘ軸及びＹ軸の両座標方向に加えて、第３
の座標方向すなわちＺ軸方向での工具の昇降運動及び該
Ｚ軸を中心とする角度φ分の回動が必要になる場合があ
り、従ってこの２つの機能は、付加的な構成群によって
実現されねばならず、その結果、運動質量は更に増大
し、かつ、Ｔ形構造又はＨ形構造の場合には、何れにし
ても構造域よりも小さい作業域が、場合によっては侵害
されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、前述の従来技術に基づいて公知になっている装置を
改良して、場合によっては必要になる全ての機能、つま
り三次元座標系における位置決め及び１つの軸線を中心
とする角度調整を付加的な構成群なしに果たすことがで
き、しかも運動質量をできるだけ小さくする一方、構造
域に対して作業域をできるだけ大きくすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の構成手段は、請求項１の特徴部に記載したように、
支持構造が、第３座標軸の方向に対して夫々平行な第１
のジョイント軸及び第２のジョイント軸を中心として可
動に案内キャリッジに連結されておりかつ２本の連結リ
ンクから成っており、両連結リンクが、前記の第１及び
第２のジョイント軸に対して平行な第３のジョイント軸
によって互いに連結されており、前記第３のジョイント
軸に対して共軸に前記支持構造が、工具を支持する回転
ストロークスピンドルを備え、該回転ストロークスピン
ドルが、前記第３座標軸の方向に直線的に調整可能であ
りかつこの直線的調整とは無関係に前記第３のジョイン
ト軸を中心として回転角度だけ調整可能であり、しかも
前記回転ストロークスピンドルが、位置決め装置の作業
域を案内の構造域を超えて拡大させるように、前記案内
の長手方向で両側へ向かって振れ可能に構成されている
点にある。
【０００８】本発明は、その構成に当たって、先願で提
案した２つの案内キャリッジから成る５点ジョイント式
伝動機構を採用するものであり、前記２つの案内キャリ
ッジは、作業域の両側で平行に延在する２つの案内に沿
って調整移動可能であり、かつ２本の連結リンクから成
る連結体によって互いに連結されており、戦記の両連結
リンクは、互いに平行な軸線を有する３つの回転ジョイ
ントによって、前記の両案内キャリッジに連結されてい
ると共に相互にも連結されている。付加的な特徴とし
て、両連結リンクを連結する回転ジョイントの領域内に
は、工具を支持する１本の回転ストロークスピンドルが
配置されている。この構造は、比較的僅かな運動質量で
もって実現され、かつ、第３のジョイント軸の領域に回
転ストロークスピンドルを配置したことによって、工具
のＺ軸方向の運動のため、及び該Ｚ軸を中心とする工具
の回動のために、多質量の付加的構成群を付設する必要
が省かれる。前記の両連結リンクを連結するジョイント
点は、両案内の長手方向で両方の側へ向かって振れさせ
ることができるので、作業域は一方又は他方の側へ向か
って構造域を凌駕してそれ以上に及ぶことができる。
【０００９】本発明の有利な構成手段は従属請求項に記
載されている。
【００１０】請求項２に記載した構成によって、両案内
の領域を超えて両連結リンクをＹ軸方向で外向きに振れ
させることが可能になり、ひいては装置の構造域に対比
して作業域を両側に拡張することが可能になる。両連結
リンクは等しい長さをもって構成されるのが有利であ
る。
【００１１】請求項３及び請求項４に記載した構成手段
によって、運動質量を更に低減させることが可能にな
る。
【００１２】請求項５に記載した本発明の構成手段によ
って、工具の回転運動を発生させるための第２の調整モ
ータと回転ストロークスピンドルとの間の伝動接続部は
同時に工具の平行案内のために役立つ。
【００１３】請求項９及び請求項１０に記載したリニア
モータの使用によって、運動質量は更に低減されかつ作
業速度が改善される。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。
【００１５】位置決め装置１は、作業域２に対応配設さ
れていて、互いに平行かつ水平に、第１座標軸Ｘの方向
に延在する２条の案内３，４を有している。各案内３，
４に沿って案内キャリッジ５，６（図２）が可動であ
る。両案内キャリッジ５，６は、互いに独自にＸ軸方向
に調整移動可能であり、このために例えばベルト駆動装
置７，８が使用され、該ベルト駆動装置は調整モータ
９，１０を介して駆動可能である。両案内キャリッジ
５，６は、作業域２を横切って（シンボリックに図示し
た）工具１１（例えばプリント配線基板に構成素子を実
装するための実装ヘッド）を支持する総体的に符号１２
で示した支持構造によって連結されており、該支持構造
１２は、案内キャリッジ５，６の調整移動に関連して工
具１１を、水平方向のＸ軸座標とＹ軸座標によって特定
された位置へ移送するのに適している。
【００１６】支持構造１２は、案内キャリッジ５ではＺ
軸座標に対して平行に延びる鉛直方向の第１のジョイン
ト軸１３を介して、かつ案内キャリッジ６では前記ジョ
イント軸に対して平行な第２のジョイント軸１４を中心
として旋回可能に支承されている。前記支持構造１２は
２つの連結リンク１５，１６から成り、両連結リンク
は、前記の第１及び第２のジョイント軸１３，１４に対
して平行な第３のジョイント軸１７を介して可動に互い
に連結されている。両連結リンク１５，１６の長さは等
しく、かつ、第３のジョイント軸１７を作業域２の全幅
にわたって運動させ得るように設計されている。両連結
リンク１５，１６の運動平面は鉛直方向で見て、両案内
３，４の所要空間に対して隔ててずらされているので、
両連結リンクは、案内３，４を超えて外向きに旋回する
ことができ、ひいては作業域をＹ軸方向で拡張すること
ができる。この作業域拡張状況が図１Ａに破線で図示さ
れている。但しこの場合、両ジョイント軸１３，１４は
新たな位置１３′，１４′へ調整移動されたものとす
る。
【００１７】図１Ｂから判るように、両ジョイント軸１
３，１４は、図１Ａに示した位置１３′，１４′を超え
て運動させられ、ひいては完全に揺動することができ、
これによって作業域はＸ軸方向で見て、図１Ａに示した
ように左手に向かってではなく、右手に向かっても変位
されているので、全体的に見て本位置決め装置によっ
て、装置の構造域に対比して大きな作業域が可能にな
る。図１Ｂでは、両ジョイント軸１３，１４の変化した
位置は符号１３″，１４″で示されている。
【００１８】本発明の位置決め装置１は例えば運動機構
的に見れば、２つの案内キャリッジ５，６並びに３つの
ジョイント軸１３，１４，１７を有する５点ジョイント
式伝動機構を形成している。案内キャリッジ５，６は夫
々駆動されており、かつ、図示を省いた架台に沿って定
位に支承されている。回転ストロークスピンドル１８或
いは、回転ストロークスピンドル１８の代わりに配置さ
れた作業プラットフォームは、両連結リンク１５，１６
の一方に固着されている。制御技術の点から見れば、グ
ラブを第３のジョイント軸１７に正確に沿って連結リン
ク１５，１６間に配置するように、作業プラットフォー
ムもしくは回転ストロークスピンドル１８を構成するの
が最も簡単である。
【００１９】本発明の位置決め装置１を制御するために
は、数学的な等式を使用することが可能である。この場
合第１に、等式内に２つの根項を含む逆運動問題（inve
rseskinematisches Problem＝IKP）が生じる。更にまた
等式内に１つの根項を含む直接運動問題（direktes kin
ematisches Problem＝DKP）が生じる。従って各数式の
ＩＫＰについては４つの解が、またＤＫＰについては２
つの解が生じる。ＩＫＰの夫々２つの解は、例えば図３
に略示した本発明の位置決め装置１の個々のエレメント
１３，１４〜１７の配置並びにその作業空間のように、
ＤＫＰの解の１つと一義的に相関関係にあり、かつただ
ＩＫＰの残りの２つの解は、図４Ａ及び図４Ｂに本発明
の位置決め装置１の過渡的形状として示したように、異
なったＤＫＰの解を有する部分解に分割されねばならな
いので、究極的には本発明の位置決め装置１の構造につ
いて６つの可能形状が生じる。各作業形状又は過渡的形
状におけるジョイント軸１３，１４，１７の変化位置
は、図３〜図６において符号１３，１４，１７；１
３′，１４′，１７′；１３″，１４″，１７″；１
３″′，１４″′，１７″′で示されている。
【００２０】従ってＩＫＰの１つの解からＩＫＰの第２
の解への推移（ＩＫＰ変換）、すなわち１つの作業形状
から過渡的形状への変換は、図５Ａ及び図５Ｂから判る
ように、ＩＫＰ変換については４つの変換が可能である
ので、区別されねばならない。他面において２つの過渡
的形状間の移行、すなわちＤＫＰの１つの解からＤＫＰ
の別の解への変換（ＤＫＰ変換）が存在し、このＤＫＰ
変換については図６から判るように２つの変換が可能で
ある。
【００２１】ＩＫＰ変換は第１タイプの１つの特異点を
通って、つまり本発明の位置決め装置１の１つの構造位
置を通って誘導され、その場合、作業プラットフォーム
又は回転ストロークスピンドル１８を動かすことなしに
一方の駆動装置、つまり調整モータ９又は１０は運動さ
せることできる。位置決め装置１の構造はＩＫＰ変換の
場合、いかなる時点においても運動的に特定されている
ので、位置決め装置１の駆動装置を制御するためには、
変化された数式、すなわち例えば別の正負記号をもった
等式をＩＫＰの解のために使用し、かつ第１タイプの特
異点の周辺域において駆動装置９，１０だけを制御すれ
ばよく、その場合ＩＫＰを算定する必要はない。
【００２２】これに対してＤＫＰ変換は、第２タイプの
１つの特異点を通って、つまり位置決め装置１の１つの
構造位置を通って誘導され、その場合、１つの駆動装置
すなわち一方の調整モータ９又は１０は運動を惹起させ
ることなしに作業プラットフォーム又は回転ストローク
スピンドル１８を動かすことが可能である。この位置で
は位置決め装置１は運動的に特定不足であるので、この
運動的に特定不足な部位を確実にかつ一義的な運動で通
過できるようにするために制御手段も構造上の手段も共
に講じる必要がある。
【００２３】位置決め装置１に構造上の手段を講じるこ
となしに、ＤＫＰ変換を動的に実施することも可能であ
る。但しこの場合は確実な運転は必ずしも保証されてい
ない。これに関して確実な運転を保証するために少なく
とも１つのセンサ（図示せず）を設ける必要があり、該
センサの信号は制御装置によって評価され、かつ該信号
に基づいて、位置決め装置１が目下どのような形状に在
るかが検知される。
【００２４】ＤＫＰ変換の構造上の解決手段として、少
なくとも４つの手掛かりが可能である。
【００２５】第１に、（従来は受動的な）ジョイント軸
１３，１４，１７の１つに、正常運転ではアイドリング
で連動する付加的な駆動装置を設けることが可能であ
る。ＤＫＰ変換の領域で、つまり第１タイプの１つの特
異点を通過する際に、案内キャリッジ５，６の一方の駆
動装置、つまり調整モータ９又は１０がアイドリングに
切換えられ、かつ付加的な駆動装置（図示せず）が、第
２タイプの特異点を通って位置決め装置１を通過運動さ
せる。この小さな低速運動のために、付加的な駆動装置
はそれ相応に小形に設計され、これによって付加的な質
量が減少される。
【００２６】他面において、残りの連結リンクの運動に
影響を及ぼすことなしに１つの連結リンクを２ストロー
ク分だけ拡張することも可能である。２ストローク分の
拡張は、５点ジョイント式伝動装置を、７点ジョイント
式伝動装置にする。しかし付加的なジョイントの１つが
例えばブレーキを介してブロッキングされると、６点ジ
ョイント式伝動装置が生じ、この規定の運動のために
は、ただ１つの駆動装置が必要になるにすぎない。２ス
トロークは構造的に例えば１本の循環ベルトによって実
現される。この循環ベルト又は、該循環ベルトを案内す
る２本の変向案内ローラの１本が制動されると、位置決
め装置は、ただ１つの駆動装置の使用の下でＤＫＰ変換
によって運動することができる。
【００２７】更に第２のタイプの特異点を通過する際
に、力の導入を介して位置決め装置１に優先方向を印加
することも可能である。この力はこの場合、能動的に導
入できるばかりでなく、また受動的に、例えば捩りばね
を介して駆動装置に近いジョイント軸１３，１４，１７
の１つに、或いは引張りばねを介して、案内キャリッジ
５又は６と所属の連結リンク１５又は１６との間に導入
することもできる。ＤＫＰ変換はこの場合、駆動装置つ
まり調整モータ９又は１０の遮断によって作動すること
ができる。しかしながらこの場合、ＤＫＰ変換のために
必要な時間は、一義的に特定したり予告したりすること
ができない。またＤＫＰ変換による推移は、特にばね作
用が方位づけられていることに基づいて、１方向にしか
可能でない。従って作業域形状間の推移も１方向にのみ
可能である。
【００２８】また第２のタイプの特異点を動的に通過す
ることは、ＤＫＰ変換の一義的な通過を一層フレキシブ
ルにすることができる。作業プラットフォームもしくは
回転ストロークスピンドル１８が１つの推移形状から第
２の推移形状へ移行できるようにするために、旋回法則
に基づいて一方の駆動装置９又は１０は無質量に保持さ
れねばならない。すなわち位置決め装置１は、駆動装置
に近い少なくとも一方のジョイント軸１３又は１４に接
触する力を検知できるセンサ装置を有している。センサ
装置の信号を評価することによって、一方のジョイント
軸１３又は１４に接する前記の力は、ＤＫＰ変換域のた
めに零に制御される。これによって、付加的な駆動装置
を使用することなしに、第２タイプの特異点を一義的に
通過することが可能になる。更にまたこの通過は、方向
に関わり無く実施することができる。
【００２９】また工具１１の位置を第３の座標軸Ｚの方
向にも、かつ該Ｚ軸に対する角度位置φにも調整できる
ようにするために、第３のジョイント軸１７に対して共
軸に１本の回転ストロークスピンドル１８が、案内３，
４との衝突を排除するように配置されている。
【００３０】回転ストロークスピンドル１８におけるＺ
軸方向の運動は、回転ストロークスピンドル１８をそれ
自体公知のボール案内ねじ溝式スピンドルとして構成す
ることによって発生することができ、その場合機械的な
駆動は、案内キャリッジ５によって支持された調整モー
タ１９によって行われ、該調整モータの調整運動は、伝
動接続部、例えばベルト伝動装置を介して行われ、該ベ
ルト伝動装置は、連結リンク１５内に完全収納されてい
るので、目視することはできない。しかし又、鉛直方向
に可動のスピンドル及び該スピンドルを案内するエレメ
ントを、リニアモータのエレメントとして構成すること
も可能であり、これによって調整モータ１９及び、該調
整モータに配設された伝動接続部を省くことが可能にな
り、ただこの場合は給電線及び制御導線を連結リンク１
５を通して配線することが必要である。
【００３１】回転角度φにわたる回転ストロークスピン
ドル１８の運動のために、案内キャリッジ６上に搭載さ
れた調整モータ２１が使用され、該調整モータは伝動接
続部、例えば同じくベルト伝動装置を介して回転ストロ
ークスピンドル１８に連結されている。前記伝動接続部
は連結リンク１６内に収納されており、かつ、調整モー
タ２１の調整運動を角度正しく回転ストロークスピンド
ル１８に伝達するように構成されている。これによって
三次元座標系Ｘ，Ｙ，Ｚにおける工具位置の調整移動中
に、調整モータ２１によって付加的な角度調整を行わな
い限り、工具１１が常にそれ自体に対して平行変位する
ことが保証されている。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】連結リンクの第１の起点位置及び中間位置で
示した本発明の位置決め装置の概略的な平面図である。
【図１Ｂ】完全に振れた状態にある連結リンクの第２起
点位置の概略平面図である。
【図２】一部破断して示した本発明の位置決め装置の斜
視図である。
【図３】本発明の装置の２つの異なった作業形状の概略
図である。
【図４Ａ】本発明の装置の過渡的形状の概略図である。
【図４Ｂ】図４Ａとは異なった過渡的形状の概略図であ
る。
【図５Ａ】第１タイプの特異点における本発明の装置の
概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａとは異なった特異点における本発明の
装置の概略図である。
【図６】第２タイプの２つの異なった特異点における本
発明の概略図である。
【符号の説明】
１ 位置決め装置、 ２ 作業域、 ３，４ 案
内、 ５，６ 案内キャリッジ、 ７，８ ベルト
駆動装置、 ９，１０ 調整モータ、 １１工具、
１２ 支持構造、 １３ 第１のジョイント軸、
１４ 第２のジョイント軸、 １５，１６ 連結リ
ンク、 １７ 第３のジョイント軸、 １８ 回転
ストロークスピンドル、 １９ 調整モータ、 ２１
調整モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート ブルクハルト ヘルム ドイツ連邦共和国 ブラウンシュヴァイク バンメルスブルガー シュトラーセ 12 (72)発明者 ロター ミュラー ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク ヴォ ルフガングシュトラーセ 35 (72)発明者 スフェン ゼーテビーア ドイツ連邦共和国 ブラウンシュヴァイク ハンス−ザックス−シュトラーセ 47 (72)発明者 ユルゲン ヘッセルバッハ ドイツ連邦共和国 ヴォルフェンビュッテ ル ヴェンデッセナー シュトラーセ ４ (72)発明者 ホルガー シュルツ ドイツ連邦共和国 ブルーフザール ヴュ ルテンベルガー シュトラーセ 121 ベ ー (72)発明者 ウーヴェ ヴェッケルレ ドイツ連邦共和国 ブルーフザール ネル ケンヴェーク 13 Ｆターム(参考） 3C007 AS08 BS23 BT14 CV04 CV07 CW07 CY39 CY40 HS26 HS27 HT02 HT20 5E313 AA02 AA11 CC03 EE01 EE02 EE05 EE24 FF24 FF26 FF28 FG10

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに平行に第１の座標方向（Ｘ）に延
    在していて夫々１つの案内キャリッジ（５，６）を長手
    方向に移動調整可能に支承した２本の案内（３，４）が
    設けられており、前記の両案内キャリッジ（５，６）
    が、工具（１１）を支持して第２の座標方向（Ｙ）にも
    前記工具（１１）の運動を可能にする支持構造（１２）
    によって連結されている形式の、設定作業域（２）内に
    工具（１１）を位置決めする装置において、支持構造
    （１２）が、第３座標軸（Ｚ）の方向に対して夫々平行
    な第１のジョイント軸（１３）及び第２のジョイント軸
    （１４）を中心として可動に案内キャリッジ（５，６）
    に連結されておりかつ２本の連結リンク（１５，１６）
    から成っており、両連結リンクが、前記の第１及び第２
    のジョイント軸（１３，１４）に対して平行な第３のジ
    ョイント軸（１７）によって互いに連結されており、前
    記第３のジョイント軸（１７）に対して共軸に前記支持
    構造（１２）が、工具（１１）を支持する回転ストロー
    クスピンドル（１８）を備え、該回転ストロークスピン
    ドルが、前記第３座標軸（Ｚ）の方向に直線的に調整可
    能でありかつこの直線的調整とは無関係に前記第３のジ
    ョイント軸（１７）を中心として回転角度（φ）だけ調
    整可能であり、しかも前記回転ストロークスピンドル
    （１８）が、位置決め装置（１）の作業域を案内（３，
    ４）の構造域を超えて拡大させるように、前記案内
    （３，４）の長手方向で両側へ向かって振れ可能に構成
    されていることを特徴とする、設定作業域内に工具を位
    置決めする装置。
  2. 【請求項２】 連結リンク（１５，１６）の運動平面が
    鉛直方向（Ｚ）で見て、案内（３，４）の要求する所要
    空間に対してずらされている、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 一方の案内キャリッジ（５）上に、回転
    ストロークスピンドル（１８）の線運動のために設けた
    第１の調整モータ（１９）が配置されており、該調整モ
    ータの出力部が、前記一方の案内キャリッジ（５）に支
    承された連結リンク（１５）に沿った伝動接続部を介し
    て、回転ストロークスピンドル（１８）に連結されてい
    る、請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】 他方の案内キャリッジ（６）上に、回転
    ストロークスピンドル（１８）の角度運動のために設け
    た第２の調整モータ（２１）が配置されており、該調整
    モータの出力部が、前記他方の案内キャリッジ（６）に
    支承された連結リンク（１６）に沿った伝動接続部を介
    して、回転ストロークスピンドル（１８）に連結されて
    いる、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】 第２の調整モータ（２１）と回転ストロ
    ークスピンドル（１８）との間の伝動接続部が、角度正
    しく運動を伝達するように構成されている、請求項４記
    載の装置。
  6. 【請求項６】 伝動接続部がベルト伝動装置である、請
    求項３から５までのいずれか１項記載の装置。
  7. 【請求項７】 伝動接続部が連結リンク（１５，１６）
    内にカプセル状に収納されている、請求項３から６まで
    のいずれか１項記載の装置。
  8. 【請求項８】 回転ストロークスピンドル（１８）が、
    ボール案内ねじ溝式スピンドルから成っている、請求項
    １から７までのいずれか１項記載の装置。
  9. 【請求項９】 各案内（３，４）及びこの各案内に対応
    配設された案内キャリッジ（５，６）が１つのリニアモ
    ータを形成している、請求項１から８までのいずれか１
    項記載の装置。
  10. 【請求項１０】 回転ストロークスピンドル（１８）の
    鉛直方向に可動のスピンドル部分と、該スピンドル部分
    に対応配設された案内部分が、１つのリニアモータを形
    成している、請求項１から９までのいずれか１項記載の
    装置。
  11. 【請求項１１】 両連結リンク（１５，１６）が等しい
    長さを有している、請求項１から１０までのいずれか１
    項記載の装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230918A (ja) * 2004-02-04 2005-09-02 Janome Sewing Mach Co Ltd ロボット
KR101101495B1 (ko) 2003-12-05 2012-01-03 자노메 미싱 고교가부시키가이샤 로봇
KR20120041132A (ko) * 2010-10-20 2012-04-30 살바그니니 이탈리아 에스.피.에이. 납작한 판금을 펀칭하고 레이저 절단하기 위한 복합 기계
CN103140331A (zh) * 2010-10-01 2013-06-05 韦斯有限公司 操控装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10203011B4 (de) * 2002-01-26 2005-04-28 Fip Forschungsinstitut Fuer Pr Werkzeugmaschine mit einer Werkzeug-Parallelkinematik
TWI302862B (en) * 2006-05-18 2008-11-11 Univ Chung Yuan Christian Toggle-type positioning platform and toggle-type machine center
US20070296316A1 (en) * 2006-06-15 2007-12-27 Michael Romriell Craft table
TWI367144B (en) * 2009-05-05 2012-07-01 Univ Chung Yuan Christian Three-link toggle type positioning platform
TWI395633B (zh) * 2010-04-23 2013-05-11 私立中原大學 肘節式定位平台
WO2011141680A1 (fr) * 2010-05-12 2011-11-17 Sicma Aero Seat Tablette de siège à trajectoire contrôlée et optimisée et meuble de siège associé
WO2014185880A2 (en) * 2013-05-13 2014-11-20 Coşkunöz Metal Form Maki̇na Endüstri̇ Ve Ti̇c. A.Ş. A laser processing machine with a movement mechanism
CN103522282A (zh) * 2013-10-21 2014-01-22 北华航天工业学院 一种平面二自由度并联机器人机构
CN103522283A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 北华航天工业学院 一种平面二自由度并联平动机器人机构
CN103522285A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 北华航天工业学院 一种平面立式二自由度并联平动机器人机构
CN103522286A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 北华航天工业学院 一种平面立式二自由度并联机器人机构
US9682454B2 (en) * 2014-04-21 2017-06-20 Robert James Suhling Micro-adjustable flip-away work stop for strut systems
US9764437B2 (en) 2014-10-23 2017-09-19 Domenico Possamai Device and method for positioning a working tool inside a predetermined work area
CN110170856A (zh) * 2019-05-08 2019-08-27 北京交通大学 一种含三平动并联机构的五轴联动机床
US10889377B1 (en) * 2019-06-28 2021-01-12 B/E Aerospace, Inc. Braking aircraft table system
CN110775509B (zh) * 2019-12-05 2024-12-27 福建省农业机械化研究所(福建省机械科学研究院） 一种具有自动调整功能的变胞抓取机构
US11383336B2 (en) 2020-06-18 2022-07-12 Robert James Suhling Reversible flip-away work stop for strut systems
US11642995B1 (en) * 2020-07-10 2023-05-09 Apple Inc. Movable support surfaces

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5896740A (ja) * 1981-12-03 1983-06-08 Fujitsu Ltd テ−ブル移動機構ユニツト
JPS5983860A (ja) * 1982-11-05 1984-05-15 Tokyo Electric Co Ltd モニタ装置などの支持台装置
CA1255616A (en) * 1983-06-02 1989-06-13 Ken-Ichi Yoshida Positioning mechanism
CH672089A5 (ja) * 1985-12-16 1989-10-31 Sogeva Sa
JP2798829B2 (ja) * 1991-10-17 1998-09-17 健 柳沢 ２次元運動機構
JPH0768437A (ja) * 1993-09-03 1995-03-14 Souzouan:Kk ２次元運動機構
GB2302501A (en) * 1995-06-24 1997-01-22 Huang Li Sui Turntable for display of goods
JP3626265B2 (ja) 1995-12-18 2005-03-02 本田技研工業株式会社 工作機械
JP3884803B2 (ja) * 1996-11-11 2007-02-21 株式会社三共製作所 ２次元運動生成装置
EP0916446B1 (de) 1997-10-20 2002-05-02 Hüller Hille GmbH Werkzeugmaschine zur 3-achsigen Bearbeitung von Werkstücken
DE19942083C2 (de) 1999-09-03 2003-12-24 Heinz Peter Brandstetter Werkzeug-, Handhabung- oder Messmaschine
US6276284B1 (en) * 1999-10-22 2001-08-21 Genesis Systems Group Side-by-side robot workcell

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101101495B1 (ko) 2003-12-05 2012-01-03 자노메 미싱 고교가부시키가이샤 로봇
JP2005230918A (ja) * 2004-02-04 2005-09-02 Janome Sewing Mach Co Ltd ロボット
CN103140331A (zh) * 2010-10-01 2013-06-05 韦斯有限公司 操控装置
KR20120041132A (ko) * 2010-10-20 2012-04-30 살바그니니 이탈리아 에스.피.에이. 납작한 판금을 펀칭하고 레이저 절단하기 위한 복합 기계
JP2012086270A (ja) * 2010-10-20 2012-05-10 Salvagnini Italia Spa 平らな金属薄板の打ち抜き及びレーザー裁断用複合化機械

Also Published As

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